腦機接口技術(shù)在類腦學(xué)習(xí)機制和意識建模等關(guān)鍵領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論研究仍依賴歐美國家的研究，腦電信號與行為意圖的映射關(guān)系極其復(fù)雜，如何精準翻譯腦電信號還面臨諸多挑戰(zhàn)。

腦機接口通過解碼腦電信號與外部設(shè)備交互，是神經(jīng)生物學(xué)與信息技術(shù)深度融合的顛覆性創(chuàng)新領(lǐng)域，已成為驅(qū)動科技突破、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新升級的核心領(lǐng)域和關(guān)鍵引擎。腦機接口技術(shù)作為連接生物神經(jīng)系統(tǒng)與外部信息系統(tǒng)的前沿科技，能夠?qū)崿F(xiàn)神經(jīng)智能與數(shù)字智能的閉環(huán)整合，該技術(shù)正逐漸從科幻概念走進現(xiàn)實生活，已成為全球科技競爭的前沿?zé)狳c。

知識產(chǎn)權(quán)保護現(xiàn)狀

2016年中國“腦計劃”作為重大科技創(chuàng)新項目進行了前瞻性布局，旨在通過解析大腦認知功能，推動腦重大疾病的研究及人工智能技術(shù)的發(fā)展。2017年進一步明確為“一體兩翼”的戰(zhàn)略規(guī)劃和發(fā)展路徑。2021年，中國“腦計劃”正式啟動。2023—2025年國家層面密集出臺多項政策支持腦機接口的發(fā)展，包括將腦機接口列為重點發(fā)展領(lǐng)域、對腦機接口的研發(fā)活動提出倫理和安全要求、對以腦機接口設(shè)備為代表的高端醫(yī)療器械實施優(yōu)先審評審批和創(chuàng)新特別審查、著力推動腦機接口等創(chuàng)新成果向成熟產(chǎn)品和規(guī)模化應(yīng)用的快速轉(zhuǎn)化和突破等。

2025年7月我國印發(fā)了第一個專門面向腦機接口的國家級系統(tǒng)性政策，覆蓋技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品創(chuàng)新到應(yīng)用落地的全鏈條。國家政策呈現(xiàn)出“規(guī)劃引導(dǎo)、標準先行、應(yīng)用驅(qū)動、審評加速”的鮮明特征，旨在構(gòu)建從技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品轉(zhuǎn)化到臨床應(yīng)用的全鏈條政策支持體系，力求以腦機接口等高端醫(yī)療器械為牽引，加速構(gòu)建從技術(shù)研發(fā)到市場應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)化進程。

地方層面，北京、上海、廣東等創(chuàng)新資源集聚地區(qū)率先行動，出臺專項政策，加速腦機接口產(chǎn)業(yè)培育與生態(tài)構(gòu)建。各省市根據(jù)自身產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和資源優(yōu)勢，制定了多元化的技術(shù)路徑和發(fā)展路線：廣東省于2024年9月明確提出構(gòu)建“未來生命健康”產(chǎn)業(yè)集群，將“腦科學(xué)與腦機接口”列為重點細分領(lǐng)域之一，要求廣深港、廣珠澳“雙廊”協(xié)同攻關(guān)，建設(shè)未來產(chǎn)業(yè)先導(dǎo)區(qū)；廣東省深圳市將“腦科學(xué)與類腦智能”列為八大未來產(chǎn)業(yè)之一；北京市提出到2027年突破腦機接口電極、芯片、算法等關(guān)鍵技術(shù)，到2030年初步形成產(chǎn)業(yè)生態(tài)，北京憑借豐富的科研資源與高水平研發(fā)機構(gòu)，在專利申請量上全國領(lǐng)先，側(cè)重技術(shù)原始創(chuàng)新與高端突破；上海市亦明確加速產(chǎn)品化與產(chǎn)業(yè)鏈培育，開展柔性電極、低功耗芯片、植入式材料等關(guān)鍵部件研發(fā)，加快臨床資源整合與產(chǎn)業(yè)落地，推動創(chuàng)新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈深度融合。國家層面加強頂層設(shè)計和戰(zhàn)略引導(dǎo)，地方層面相繼出臺配套落實措施，共同構(gòu)建了支持腦機接口技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化的體系化政策框架，推動了該產(chǎn)業(yè)進入規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的新階段。

通過對國內(nèi)腦機接口領(lǐng)域的近10年的專利申請進行統(tǒng)計（專利數(shù)據(jù)檢索截止時間為2025年12月31日），與腦機接口相關(guān)的專利申請共33135件，從2015年的1558件快速增長到2025年的3963件，年專利申請量較大，專利涉及信號采集、神經(jīng)調(diào)控、腦控外設(shè)、接口器件等技術(shù)，專利申請量情況如下表，從表中可以看出從2015年開始，我國涉及腦機接口的專利的申請量呈加速增長的態(tài)勢，專利申請總量處于高位，體現(xiàn)了腦機接口相關(guān)技術(shù)的研發(fā)熱度逐年增加，創(chuàng)新活力持續(xù)增強，創(chuàng)新主體重視專利布局，腦機接口技術(shù)發(fā)展迅速，行業(yè)處于快速發(fā)展階段。

從“芯片卡脖子”到“自主可控”

芯片的研發(fā)與應(yīng)用是腦機接口的關(guān)鍵核心技術(shù)。過去，中國在腦機接口芯片領(lǐng)域長期依賴進口，面臨“芯片卡脖子”的問題。然而，近年來我國科研團隊在這一領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了從跟跑到并跑再到領(lǐng)跑的跨越，并實現(xiàn)了尖端芯片技術(shù)的自主可控。

首先是類腦芯片。清華大學(xué)施路平團隊從腦科學(xué)的基本原理出發(fā)，提出了異構(gòu)融合的天機類腦計算芯片架構(gòu)，研發(fā)出新一代產(chǎn)品“天機芯”（Tianjic），支持脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同計算，國際知名學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志以封面文章形式發(fā)表了相關(guān)論文，這是我國人工智能發(fā)展進程中的重要時刻。浙江大學(xué)研究團隊從模擬生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工作原理出發(fā)，研發(fā)了達爾文系列芯片，是神經(jīng)擬態(tài)類腦計算芯片的代表，具有強抗干擾、易于量產(chǎn)、低功耗、輕量化、處理效率高等優(yōu)點，能夠擺脫對傳統(tǒng)高功耗算力的依賴以及支持更復(fù)雜的腦電信號解碼任務(wù)，從架構(gòu)、設(shè)計到工具鏈，擁有完整自主知識產(chǎn)權(quán)，推動了腦機接口產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化落地。

天機芯

然后是腦機接口。腦電信號是腦機接口中使用最多的信號，根據(jù)信號采集電極與大腦皮層的相對位置及侵入程度，腦機接口技術(shù)主要存在三種技術(shù)路徑，具體為非侵入式腦電采集技術(shù)、半侵入式腦電采集技術(shù)和侵入式腦電采集技術(shù)。非侵入式腦電采集技術(shù)通過在頭皮表面放置電極陣列，在顱外通過導(dǎo)電介質(zhì)記錄腦電活動，無需侵入大腦，安全性高，設(shè)備佩戴和操作相對簡單，適合長期監(jiān)測；半侵入式腦電信號技術(shù)采集時需將電極置于硬膜外或硬膜下，貼近大腦皮層但無需穿透腦組織，手術(shù)風(fēng)險較低，可移除性較強，適用于短期臨床監(jiān)測；侵入式腦電信號采集技術(shù)利用與大腦皮層或灰質(zhì)直接接觸的電極采集腦電信號，需通過外科手術(shù)將電極植入，具有較高復(fù)雜性，但時空分辨率高，適用于復(fù)雜神經(jīng)活動的解碼。

近年來，我國在該關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的研究取得了顯著進展，實現(xiàn)了系列突破，整體研發(fā)水平和自主化能力得到顯著提升，其中，最具代表性的是“北腦一號”智能腦機系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用柔性貼膜電極陣列，貼覆于顱骨內(nèi)硬腦膜外，信號通量遠超同類半侵入式腦機接口。非侵入式BCI的典型代表是“腦語者”芯片，由天津大學(xué)研發(fā)，“腦語者”D系列在神經(jīng)信息解碼精度和效率上取得了重要突破，不僅提升大腦與外部設(shè)備間通信的可靠性，更標志著我國在高端醫(yī)療設(shè)備實現(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)的自主可控。這些突破性的研究使得我國在腦機接口領(lǐng)域形成了從追趕到局部領(lǐng)先的態(tài)勢。

最后是類腦算法。在類腦算法方面，我國也實現(xiàn)了從模仿到原創(chuàng)的突破。由上海交通大學(xué)和上海零唯一思科技有限公司共同完成的全球首個腦電大模型LaBraM，能夠有效地捕捉腦電信號的時空特征，生成語義豐富的神經(jīng)編碼，實現(xiàn)通用表征學(xué)習(xí)，在基于腦電信號的異常檢測、事件分類、情緒識別和步態(tài)預(yù)測等多個下游任務(wù)上，其性能超越了現(xiàn)有的深度學(xué)習(xí)模型。神經(jīng)形態(tài)計算框架，華為昇思MindSpore支持SNN-ANN混合訓(xùn)練，成為全球首個開源類腦AI開發(fā)平臺。

產(chǎn)學(xué)研協(xié)同的創(chuàng)新生態(tài)

腦機接口技術(shù)的快速發(fā)展依賴于多學(xué)科的交叉融合，包括神經(jīng)科學(xué)、人工智能、電子信息、工程學(xué)等，產(chǎn)學(xué)研協(xié)同模式能夠促進技術(shù)的快速迭代，為腦機接口技術(shù)發(fā)展提供核心驅(qū)動力。近年來，我國針對腦機接口技術(shù)的創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)落地，部署并實施多項政策支持，明確提出推動產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新，加速技術(shù)轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化進程，推動腦機接口技術(shù)的臨床應(yīng)用研究，也形成了一批高校-企業(yè)聯(lián)合體，展示了產(chǎn)學(xué)研協(xié)同在技術(shù)突破中的關(guān)鍵作用，推動人類智能與機器智能的深度融合。

軍民融合推動了腦機接口技術(shù)在軍事和民用領(lǐng)域的雙向轉(zhuǎn)化以及在不同市場領(lǐng)域的聯(lián)動發(fā)展，該模式充分利用了軍用和民用資源，實現(xiàn)了科研力量的協(xié)同創(chuàng)新。中國多地已發(fā)布腦機接口產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，推動了技術(shù)在醫(yī)療康復(fù)、軍事國防等領(lǐng)域的應(yīng)用，政策支持不僅加速了技術(shù)的商業(yè)化進程，也為軍民融合提供了制度保障。

從“領(lǐng)跑”到“持續(xù)領(lǐng)跑”的挑戰(zhàn)與對策

當前，對于腦科學(xué)的認知還存在局限，基礎(chǔ)理論研究仍然存在不足。腦機接口涉及神經(jīng)信號采集、處理和解碼等多種復(fù)雜技術(shù)，腦機接口技術(shù)在類腦學(xué)習(xí)機制和意識建模等關(guān)鍵領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論研究仍依賴歐美國家的研究。腦電信號與行為意圖的映射關(guān)系極其復(fù)雜，如何精準翻譯腦電信號還面臨諸多挑戰(zhàn)。該領(lǐng)域高端設(shè)備有很強的依賴性，例如光刻機、高精度電極加工設(shè)備受制于ASML、德州儀器等，這種依賴構(gòu)成了我國腦機接口領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)技術(shù)自主的結(jié)構(gòu)性制約，還對創(chuàng)新鏈構(gòu)成了潛在風(fēng)險。面對這樣的局面，可以嘗試以下舉措：

首先要在基礎(chǔ)研究層面突圍。可以設(shè)立專項獎勵，吸引全球頂尖學(xué)者，加強腦科學(xué)-物理-數(shù)學(xué)交叉研究，如清華“腦與智能實驗室”，提高基礎(chǔ)理論研究支撐能力，為腦機接口研究賦能；促進跨學(xué)科跨領(lǐng)域整合發(fā)展，突出融合發(fā)展的優(yōu)勢，形成合力推動腦機接口領(lǐng)域的全面升級；打造產(chǎn)學(xué)研融合平臺，集中多方優(yōu)勢推動腦機接口技術(shù)的創(chuàng)新和實施，構(gòu)建開放協(xié)同的國際網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)腦機接口基礎(chǔ)研究的突圍和跨越。

其次是產(chǎn)業(yè)鏈自主化。腦機接口產(chǎn)業(yè)鏈自主化是推動我國腦機接口技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)略方向，需從創(chuàng)新腦信號傳感元件、突破關(guān)鍵腦機芯片、夯實軟件工具底座、加強算法研究等四個方面發(fā)力，加強基礎(chǔ)軟硬件和關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，以協(xié)同發(fā)展為驅(qū)動，以完善技術(shù)創(chuàng)新體系為抓手，促進技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)升級。芯片以及電極是腦機接口系統(tǒng)的核心部件，提升芯片的運算效率和功耗表現(xiàn)，是實現(xiàn)高性能腦機接口設(shè)備的關(guān)鍵，應(yīng)聯(lián)合國內(nèi)龍頭企業(yè)，通過政策扶持和資金支持，加速其技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)化進程，推動腦機接口芯片以及關(guān)鍵技術(shù)的國產(chǎn)化。

最后是聯(lián)盟與標準建設(shè)。要推動成立國際類腦智能聯(lián)盟，打造腦機接口未來產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，形成安全可靠的產(chǎn)業(yè)體系；規(guī)范腦機接口領(lǐng)域的行業(yè)標準，主導(dǎo)制定腦機接口數(shù)據(jù)安全標準，實現(xiàn)標準化對其進行技術(shù)引領(lǐng)，促進協(xié)同創(chuàng)新與規(guī)模化發(fā)展，增強產(chǎn)業(yè)協(xié)同與創(chuàng)新能力，助力產(chǎn)業(yè)化進程提速和技術(shù)應(yīng)用落地；深度融入全球腦機接口標準化進程，推動國內(nèi)腦機接口行業(yè)標準與國際相關(guān)標準接軌，提升我國腦機接口技術(shù)在全球市場的核心競爭力。

正如中國科學(xué)院院士蒲慕明所言：“加快布局類腦智能技術(shù)對于我國實現(xiàn)人工智能技術(shù)新突破具有重要的戰(zhàn)略意義。”我國在腦機接口領(lǐng)域的發(fā)展會經(jīng)歷技術(shù)并跑期、局部領(lǐng)跑期、全面引領(lǐng)期，最終實現(xiàn)類腦智能技術(shù)與人類認知能力的深度融合，主導(dǎo)人機共生文明范式。隨著人工智能等前沿技術(shù)的突破，正引領(lǐng)腦機接口技術(shù)走向新的發(fā)展階段，中國從“跟跑”到“領(lǐng)跑”的實踐表明：“頂層設(shè)計+市場驅(qū)動+硬科技攻堅”的三元模式，是突破“卡脖子”困境、實現(xiàn)科技自立自強的有效路徑。未來十年，腦機接口技術(shù)將成為中國引領(lǐng)全球創(chuàng)新的關(guān)鍵發(fā)力點。（作者單位：國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作廣東中心）

（文章來源：《創(chuàng)意世界》2026年3月號）

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編校：苑寶平

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